DE69405032T2

DE69405032T2 - Aktivkohle, sowie ihre Erzeugung

Info

Publication number: DE69405032T2
Application number: DE69405032T
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Ikenaga; Takeji Kobata
Original assignee: SOCIAL WELFARE FOUNDATION HOKK
Current assignee: SOCIAL WELFARE FOUNDATION HOKK
Priority date: 1993-04-09
Filing date: 1994-04-08
Publication date: 1998-03-26
Anticipated expiration: 2014-04-09
Also published as: US5630367A; EP0619270A1; BR9304771A; EP0619270B1; CA2115791A1; DE69405032D1; US5438029A

Description

Die Erfindung betrifft eine Aktivkohle und ein Herstellungsverfahren dafür und insbesondere eine Aktivkohle mit einer großen Kationenaustauschkapazität (d. h. Basenaustauschkapazität, nachstehend als CEC bezeichnet) und einer ausgezeichneten Düngemittelretention und ein Herstellungsverfahren dafür.
Aktivkohle ist eine poröse kohlenstoffhaltige Substanz mit einer großen Oberfläche und einer großen Adsorptionsfähigkeit und hat einen breiten Anwendungsbereich als Adsorptionsmittel für verschiedene Zwecke.
Insbesondere kann Aktivkohle zum Adsorbieren von Gasen und Dämpfen, zur Wiedergewinnung von Lösungsmitteln, zur Reinigung und Desodorierung von Gasen, zur Entsorgung von Abwasser und zum Entfärben und Reinigen von Lösungen verwendet werden. Ferner kann Aktivkohle als Träger für Katalysatoren verwendet werden.
Aktivkohlen sind bisher hergestellt worden, indem Holz oder Braunkohle mit einem Aktivierungsmittel, z. B. Zinkchlorid, Phosphorsäure und dgl., behandelt worden ist, gefolgt von einer Trockendestillation, oder aber indem künstlicher Kohle bzw. Holzkohle mit Dampf aktiviert worden ist. Beispielsweise werden Holzkohle, Kokusnußschale und dgl. ausreichend verkohlt, gefolgt von einer Hochtemperaturbehandlung mittels Dampf. Oder die Aktivkohle wird durch Tränken mit Zinkchlorid aktiviert und bei einer hohen Temperatur kalziniert.
Die derartig hergestellte Aktivkohle hat normalerweise eine spezifische Oberfläche von 800 bis 1200 m²/g, ein Porenvolumen von 0,2 bis 2cm³/g und eine Porengröße von 1 bis 4 nm.
Aktivkohle besteht hauptsächlich aus Kohlenstoff und weist kleine Mengen von Wasserstoff, Sauerstoff und anorganischen Komponenten auf. Was die chemische Struktur betrifft, so besteht Aktivkohle hauptsächlich aus amorphem Graphit und hat an der Oberfläche solche funktionelle Gruppen wie etwa Hydroxylgruppe, Quinongruppe und dgl.
Mittlerweile hat eine typische Aktivkohle eine CEC oder Basenaustauschkapazität von etwa 1 bis 7. Die CEC wird in Milligrammäquivalent (ME) ausgedrückt, nämlich einer Zahl, die ausdrückt, welches Milligrammäquivalent an Basen 100 g Boden zurückhalten kann, und die CEC wird in der Landwirtschaft verwendet, um die Düngemittelretentionsfähigkeit des Bodens anzuzeigen. Da Düngemittelkomponenten im allgemeinen aus Basen bestehen, bedeutet das, daß die CEC des Bodens um so größer ist, je mehr Düngemittelkomponenten der Boden adsorbieren und zurückhalten kann. Dadurch ist der Boden mit einer großen CEC in der Lage, Feldfrüchten kontinuierlich Düngemittel zuzuführen.
Demzufolge ist bisher versucht worden, unter Ausnutzung der Adsorptionsfähigkeit von Aktivkohlen bestimmte Aktivkohlen als Düngemittelretentionsmittel zu verwenden, um diese zusammen mit Düngemitteln in einen Boden einzubringen. Dennoch haben die herkömmlichen Aktivkohlen keine sehr hohe CEC (Basenaustauschkapazität), ein bestimmtes nennenswertes Ergebnis ist bisher nicht ermittelt worden.
Ferner variiert die Partikelgröße der in einem herkömmlichen Herstellungsverfahren hergestellten Aktivkohlen stark. Um beispielsweise Aktivkohle mit einer Partikelgröße herzustellen, die einer Maschengröße von 100 entspricht, wäre eine beträchtliche Anzahl von Klassierschritten erforderlich, so daß die Herstellung zu kompliziert wäre.
Mittlerweile sind in den letzten Jahren die Altreifenmengen als ein industrielles Abfallprodukt stark angewachsen und werden mit der Verbreitung von Kraftfahrzeugen weiter anwachsen.
Angesichts der Entsorgung dieser Altreifen wurden bereits verschiedene Verfahren vorgeschlagen, in denen Altreifen als Brennstoff für einen Kessel zum Verbrennen von Altreifen verbrannt werden, so daß die erzeugte Wärme oder Wärmeenergie effektiv genutzt werden kann, um Warmwasser bereitzustellen, das wiederum bei Bedarf zum Baden, zum Kochen und zur Küchenarbeit, zum Heizen von Räumen und dgl. verwendet werden kann.
Diese Vorschläge sind beispielsweise in der offengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Sho 54 Nr. 58 658, in der offengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Sho 54 Nr. 161 644 und in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Sho 58 Nr. 26 941 offenbart. Dabei sind spezifische Merkmale in diesen Vorschlägen unterschiedlich, wobei allerdings jeder nur darauf orientiert ist, Altreifen effektiv zu verbrennen und die erzeugte Wärme effizient auszunutzen, und kein Bezug auf die Entstehung von Aktivkohle zu finden ist.
Dagegen weisen die Erfinder der vorliegenden Erfindung darauf hin, daß Altreifenmengen als eines der industriellen Abfallprodukte mit der in jüngster Zeit stattfindenden Ausbreitung von Kraftfahrzeugen stark anwachsen. Das heißt, früher wurden die Altreifen lediglich verbrannt, um Wasser zu erwärmen, doch die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben bereits festgestellt, daß Aktivkohle guter Qualität gewonnen werden könnte, wenn Altreifen in einem umgestalteten und verbesserten Verfahren zur Verbrennung von Altreifen verbrannt würden. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung schlugen eine Technologie in der japanischen Patentveröffentlichung Hei 3 Nr. 79 608 vor, die eine relativ einfache Konfiguration offenbart, die in der Lage ist, Aktivkohle guter Qualität aus der Schlacke von Altreifen zu gewinnen und dennoch eine verbesserte Wärmeausnutzung zu ermöglichen. Diese Technologie ist bereits als japanisches Patent Nr. 1 709 953 angemeldet.
Nachstehend wird die Technologie, die bereits von den Erfindern der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen worden ist, mit Bezug auf eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht beschrieben, die in Fig. 1 dargestellt ist.
In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Kessel zum Verbrennen von Altreifen. Der Kessel ist aus einem Kesselkörper 2, einem Feuerraumboden 3 und einem Kesselaußengehäuse 4 aufgebaut, das aus einer vorderen und einer hinteren Wand 4A, Seitenwänden 4B und einer oberen Platte 4C besteht, die einen Raum über dem Feuerraumboden 3 abschließen soll.
Das Außengehäuse 4 ist durch einen Gitter-Zwischenboden 5, der sich über dem Feuerraumboden 3 erstreckt und um eine vorbestimmte Strecke von diesem beabstandet ist in zwei Räume, nämlich einen oberen Raum 6 und einen Ascheauffangraum 7 geteilt. Man beachte, daß die Wand 25a des Ascheauffangraums 7 aus gemauerten Ziegelsteinen besteht.
Ferner besteht der obere Raum 6 aus einer Brennkammer 8, die sich im oberen Teil derselben befindet, und einer oberen Wasserkammer 9. Am Umfang der Seitenwand der Brennkammer 8 ausgebildet ist eine untere Wasserkammer 10, die mit der oberen Wasserkammer 9 in Verbindung steht.
Das Bezugszeichen 8A bezeichnet eine Reifenbeschikkungsöffnung, die im vorderen Teil der Brennkammer 8 geöffnet ist. Ein Deckel 88, der geöffnet und geschlossen werden kann, ist für die Reifenbeschickungsöffnung 8A vorgesehen.
Das Bezugszeichen 7A bezeichnet eine Ascheentnahmeöffnung, die im vorderen Teil der Brennkammer 8 geöffnet ist. Ein Deckel 78, der geöffnet und geschlossen werden kann, ist für die Ascheentnahmeöffnung 78 vorgesehen.
Eine obere Brennkammer, die mit 11 bezeichnet ist, ist im vorderen Teil der oben erwähnten oberen Wasserkammer 9 ausgebildet. Die Kammer 11 steht mit der Brennkammer 8 in Verbindung.
Eine angemessene Anzahl von Wasserrohren, die mit 12 bezeichnet sind, sind schräg in der Brennkammer 8 angeordnet. Die vorderen Enden der Rohre 12 sind mit dem vorderen Teil der unteren Wasserkammer 10 verbunden. Die hinteren Enden der Rohre 12, die tiefer angeordnet sind als die vorderen Enden, sind mit dem hinteren Teil der unteren Wasserkammer 10 verbunden. Demzufolge wird in der Brennkammer 8 Abwärme, die Flammen und Wärme aufweist, verbraucht, während die Wasserrohre 12 erwärmt werden.
Eine geeignete Anzahl von Feuerrohren, die mit 13 bezeichnet sind, sind in der oberen Wasserkammer 9 angeordnet. Die vorderen Enden der Feuerrohre 13 stehen mit der oberen Brennkammer 11 in Verbindung, während die anderen Enden an der Rückwand 4A geöffnet sind.
Das Bezugszeichen 14 bezeichnet einen Luftmantel, der zusätzlich an der Seitenwand 48 des Kesselaußengehäuses 4 in einer Position angebracht ist, die der Brennkammer 8 entspricht. Der Luftmantel 14 steht mit der Brennkammer 8 über die untere Wasserkammer 10 mittels einer entsprechenden Anzahl von Windrohren 14A in Verbindung.
Das Bezugszeichen 15 bezeichnet einen Kanal, der mit dem Luftmantel 14 in Verbindung steht. Ein Gebläse 22 ist mit dem Kanal 15 verbunden. Luft, die der Brennkammer 8 zugeführt wird, wird vom Gebläse 22 angesaugt und über den Kanal 15 und den Luftmantel 14 in die Brennkammer 8 geblasen.
Ein Abgasrohr, das mit 16 bezeichnet ist, ist im oberen Teil der vorderen Wand 4A im Kesselaußengehäuse 4 vorgesehen, um mit der oberen Brennkammer 11 in Verbindung zu stehen. Ein explosionssicherer Deckel 16A ist am Abgasrohr 16 vorgesehen.
Das Bezugszeichen 17 bezeichnet eine Abgaskammer, die zusätzlich im oberen Teil der Rückwand 4A im Kesselaußengehäuse 4 vorgesehen ist, um die rückseitigen Öffnungen der Feuerrohre 13 zu umschließen Die Abgaskammer 17 ist mit einem Abgasrohr 18 verbunden, das wiederum mit einem Trockenstaubabscheider 19 verbunden ist. Der Staubabscheider 19 ist mit einen Staubauffangbehälter 20 verbunden. Dieser Staubauffangbehälter steht außerdem über ein Gebläse 21 mit der Abgaskammer 17 in Verbindung.
In diesem Fall ist der innere Aufbau des Trockenstaubabscheiders 19 so beschaffen, wie in der Schnittansicht in Fig. 2 schematisch dargestellt. Insbesondere ist gemäß Fig. 2 eine Prallplatte 30 in Staubabscheider 19 angeordnet, wobei ein Spalt bzw. Abstand 31 zur Vorrichtungswand verbleibt. In dieser Anordnung strömt Saugluft aus einem Seitenrohr 18A, wie durch Pfeile dargestellt, um einen Wirbelstrom zu erzeugen, um Staub abzuscheiden.
Wenn Altreifen in dem derartig aufgebauten Kessel verbrannt werden, sammeln sich Bruchstücke von Metalldrähten und Aktivkohle guter Qualität als Schlacke in Ascheauffangraum 7. Somit können Aktivkohlen verschiedener Partikelgrößen gewonnen werden, indem eine Metallkomponente mittels eines Magneten usw. entfernt wird und der Rest unter Verwendung von Sieben klassiert wird.
Die bereits von den Erfindern der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Technologie ist so aufgebaut, wie nachstehend beschrieben.
Wie bereits beschrieben, sind bisher verschiedene Arten von Kesseln zum Verbrennen von Altreifen vorgeschlagen worden, dennoch besteht die Möglichkeit für weitere Verbesserungen, mehr oder weniger für jeden dieser Vorschläge. Was die von den Erfindern der vorliegenden Erfindung bereits vorgeschlagene Technologie betrifft, so ist es außerdem wünschenswert, an dieser notwendige Verbesserungen durchzuführen, um den Wirkungsgrad weiter zu verbessern.
Kessel zum Verbrennen von Altreifen nach den oben beschriebenen Verfahren, die in den bekannten Dokumenten enthalten sind, sind alle mit Windrohren aufgebaut, die unter den Gitter-Zwischenboden oder im oberen Teil der Brennkammer angeordnet sind, um den Wirkungsgrad der Verbrennung zu verbessern. Dieser Aufbau hat die folgenden Nachteile.
In einem Fall, wo die Windrohre unter den Gitter- Zwischenboden angeordnet sind, verschleißt nämlich die Feuerrauminnenwand durch Strahlungswärme, die durch die Verbrennung in der Brennkammer erzeugt wird. Um dies zu vermeiden, könnte eine aufrechtstehende Platte als Maßnahme vorgesehen sein, um die Feuerrauminnenwand vor Strahlungswärme zu schützen. Doch diese Maßnahme würde neue Probleme hervorrufen, d. h. das Vorhandensein der aufrechtstehenden Platte erfordert besondere Schritte für die Befestigung, und die Installation wird kompliziert.
Wenn andererseits die Windrohre im oberen Teil der Brennkammer angeordnet sind, sind die Windrohre direkt der Flamme der Verbrennung ausgesetzt. Infolgedessen verschleißen die Rohre nach einer kurzen Zeit und müssen häufig ausgetauscht werden.
Die von den Erfindern der vorliegenden Erfindung bereits vorgeschlagene Technologie dient dazu, das oben beschriebene bekannte Verfahren zu verbessern. Dementsprechend kann aufgrund des bereits gemachten Vorschlags ein Verbrennungssystem bereitgestellt werden, das eine äußerst hohe Lebensdauer hat, wobei eine relativ einfache Konfiguration vorliegt. Das Verfahren ermöglicht ferner einen guten Wärmewirkungsgrad und die Herstellung einer Aktivkohle guter Qualität.
Dennoch erfordert das jüngste Anwachsen der Altreifenmenge eine weitere Verbesserung der Verarbeitungseffizienz der Entsorgungseinrichtung. Da die Nachfrage nach der Aktivkohle guter Qualität, die aus der Altreifenentsorgung gewonnen wird, größer wird, wird außerdem angestrebt, die Produktionsausbeute zu erhöhen. Aus diesem Grund ist eine weitere Verbesserung äuch für die von den Erfindern der vorliegenden Erfindung bereits vorgeschlagene Installation erwünscht.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, Aktivkohle herzustellen, die eine nach Partikelgröße geordnete Verteilung hat und einen großen CEC-(Kationenaustauschkapazitäts-)Wert hat, ohne daß ein bestimmtes Klassierverfahren ausgeführt wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Verbesserung eines Kessels zur Verbrennung von Altreifen zur Herstellung der Aktivkohle zu erreichen, dessen Lebensdauer verbessert werde kann, ohne daß die Installation kompliziert wird, nämlich um eine weitere Verbesserung des Kessels in seinem Verbrennungswirkungsgrad und seiner Aktivkohleproduktionsausbeute zu bewirken.
Die Erfindung ist gemacht worden, um die oben genannten Aufgaben zu lösen.
Ein erster Hauptpunkt der Erfindung ist Aktivkohle, wobei die Partikelgröße der Aktivkohle im wesentlichen in einem Maschengrößenbereich von 90 bis 110 verteilt ist und die CEC (Kationenaustauschkapazität) innerhalb von 30 bis 40 liegt.
Ein zweiter Hauptpunkt der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle mit den folgenden Schritten: Verbrennung von Altreifen, die Metalldraht enthalten, bei 400 bis 900 ºC in Gegenwart von Sauerstoff, Kohlendioxid und Dampf; Nacherwärmen der erzeugten brennbaren Gase bis zu 800 bis 900 ºC durch Zugabe eines weiteren Brennstoffs; Bewirken eines Wärmeaustauschs des Abgases mit einen Wasserrohrkessel, so daß die Temperatur des Abgases auf 180 bis 250 ºC absinkt; und Einleiten des Abgases mit einer Temperatur von 180 bis 250 ºC in einen elektrischen Staubabscheider, um Aktivkohle aufzufangen.
Erfindungsgemäß werden Altreifen, die Metalldraht enthalten, bei 400 bis 900 ºC verbrannt, und das erzeugte brennbare Gas wird durch Zugabe eines weiteren Brennstoffs, z. B. Schweröl, usw. bis auf 800 bis 900 ºC nacherwärmt. Danach wird das Abgas, das nach einem Wärmeaustausch mit dem Wasserrohrkessel auf 180 bis 250 ºC abgekühlt worden ist, in den elektrischen Staubabscheider eingeführt. Bei diesem Vorgang kann die Aktivkohle effizient aufgefangen werden, und zwar in Gegensatz zum gegenwärtigen allgemeinen Kenntnisstand, wobei der Mechanismus des Phänomens allerdings unklar bleibt. Außerdem ist die Größe der resultierenden Aktivkohle im wesentlichen in einem Maschengrößenbereich von 90 bis 110 verteilt, wobei die Mitte der Verteilung bei einer Maschengröße von 100 liegt. Ferner ist CEC-Wert der erfindungsgemäß gewonnenen Aktivkohle ein Mehrfaches des Faktors 10 so groß ist wie bei Aktivkohlen, die am Markt verkauft werden, und das spezifische Gewicht der betreffenden Aktivkohle ist sehr gering.
Ein dritter Hauptpunkt der Erfindung ist eine Einrichtung zur Realisierung des oben erwähnten Herstellungsverfahrens. Das heißt, eine Vorrichtung zur Erzeugung von Aktivkohle und mit einem Kessel zum Verbrennen von Altreifen weist auf: ein Kesselaußengehäuse mit einer Reifenbeschickungsöffnung, eine obere Wasserkammer und eine untere Brennkammer als oberen Teil im Gehäuse und einen Ascheauffangraum als unteren Teil im Gehäuse und einen Gitter-Zwischenboden, der zwischen dem oberen Teil und dem unteren Teil angeordnet ist. Die Vorrichtung weist ferner auf: eine untere Wasserkammer, die mit der oberen Wasserkammer in Verbindung steht, eine obere Brennkammer, die mit der unteren Brennkammer in Verbindung steht, eine angemessene Anzahl von geneigten Wasserrohren, die in der unteren Brennkammer angeordnet und mit der unteren Wasserkammer verbunden sind, eine angemessene Anzahl von Feuerrohren, die in der oberen Wasserkammer angeordnet und mit der oberen Brennkammer verbunden sind, einen Luftmantel, der an einer Seitenwand des Außengehäuses angeordnet ist; eine angemessene Anzahl von Windrohren zum Verbinden des Luftmantels mit der unteren Brennkammer durch die untere Wasserkammer hindurch; und ein Gebläse, das über einen Kanal mit dem Luftmantel verbunden ist. Die obere Wasserkammer, die untere Brennkammer, der Ascheauffangraum, die untere Wasserkammer und die obere Brennkammer sind im Kesselaußengehäuse angeordnet. In der Vorrichtung mit der oben beschriebenen Anordnung sind die Wände des Ascheauffangraums aus einer gießbaren Struktur aufgebaut, der Trockenascheabscheider, der mit dem Abgasrohr verbunden ist, das im hinteren Teil der Feuerrohre angeordnet ist, ist ein Trägheitsabscheider, das Gebläse ist über eine Armatureinrichtung mit einem rohrförmigen Körper zum Zuführen von Wassernebel verbunden, und ein elektrischer Staubabscheider ist zwischen dem Abgasrohr und einem Schornstein vorgesehen.
Die erfindungsgemäße Herstellungseinrichtung für die Aktivkohle ist folgendermaßen aufgebaut. Da erfindungsgemäß Luft aus Windrohren herausgeblasen wird, nachdem sie durch den Kanal und den Luftmantel geströmt ist, werden bei der Verbrennung entstehende Flammen und zur Mitte der Brennkammer hin zusammengedrückt Demzufolge sind die Seitenwände keiner direkten Flamme ausgesetzt und dadurch geschützt. Da ferner die Windrohre in der unteren Wasserkammer angeordnet sind, die im Umfang der Seitenwände der Brennkammer ausgebildet sind, dienen diese Rohre dazu, die Struktur der Wände zu verstärken. Demzufolge können die Verformungen der Brennkammerseitenwände infolge von Strahlungswärme verhindert werden.
Erfindungsgemäß ist die Wand des Ascheauffangraums, der unter dem Gitter-Zwischenboden angeordnet ist, aus einer porösen gießbaren Struktur anstelle der herkömmlichen Ziegelsteinwand aufgebaut. Dadurch kann die Wand selbst Feuchtigkeit aufnehmen, so daß die gleiche Wirkung wie bei der Dampfaktivierung erreicht werden kann, wenn die Aktivkohle hergestellt wird. Da außerdem der nach dem Trägheitsabscheidungsprinzip arbeitetende Trockenstaubabscheider verwendet wird, kann die Verbrennungsgeschwindigkeit im Brennraum gesteuert werden. Durch Steuerung der Verbrennungsgeschwindigkeit zusammen mit den Einblasen von Wassers (wird als nächstes beschrieben) können optimale CO-CO&sub2;-Gleichgewichtbedingungen zum Oxidieren des Stahldrahts, der in Altreifen enthalten ist, usw. erreicht werden. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung außerdem eine Wasserzuführungseinrichtung zum Einblasen von Wassernebel aufweist, kann die Feuchtigkeit in der Brennkammer in Abhängig keit von unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalten in den Altreifen, die in die Brennkammer eingebracht werden, so gesteuert werden, daß optimale Bedingungen erhalten bleiben.
Schließlich ist der elektrische Staubabscheider erfindungsgemäß zwischen dem Abgasrohr und einem Schornstein vorgesehen und kann die Aktivkohle mit einer nach der Größe geordnete Verteilung effizient auffangen, obwohl der Auffangmechanismus noch nicht ganz geklärt ist.
Fig. 1 ist eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht eines bekannten Kessels zum Verbrennen von Altreifen;
Fig. 2 ist eine schematische Schnittansicht, die eine Innenstruktur eines bekannten Trockenstaubabscheiders darstellt;
Fig. 3A ist eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht, die Hauptkomponenten in der Nähe eines Gitter- Zwischenbodens in einem bekannten Kessel zum Verbrennen von Altreifen darstellt;
Fig. 3B ist eine perspektivische Ansicht, die eine Wandstruktur eines in Fig. 3A dargestellten Ascheauffangraums darstellt, und zwar zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Aktivkohleherstellungseinrichtung;
Fig. 4A ist eine perspektivische Ansicht, die elementare Komponenten in der Nähe eines Trockenstaubabscheiders in einem Kessel zum Verbrennen von Altreifen zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Aktivkohleherstellungseinrichtung darstellt;
Fig. 4B ist eine schematische Ansicht, die eine innere Struktur eines Trockenstaubabscheiders gemäß Fig. 4A darstellt;
Fig. 5A ist eine perspektivische Ansicht, die elementare Komponenten in der Nähe eines Gebläses in einem Kessel zum Verbrennen von Altreifen zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Aktivkohleherstellungseinrichtung darstellt;
Fig. 5B ist eine schematische perspektivische Ansicht, die einen rohrförmigen Körper gemäß Fig. 5A darstellt; und
Fig. 6 ist eine schematische, teilweise geschnittene Ansicht, die elementare Komponenten in der Nachbarschaft eines elektrischen Staubabscheiders in einem Kessel zum Verbrennen von Altreifen zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Aktivkohleherstellungseinrichtung darstellt.
Die Erfindung wird nachstehend ausführlich mit Bezug auf Ausführungsformen beschrieben.
Zunächst wird eine Einrichtung zur Gewinnung einer erfindungsgemäßen Aktivkohle beschrieben.
Am Anfang werden als Ausgangsmaterial Altreifen für Kraftfahrzeuge verwendet, die in den letzten Jahren als industrielle Abfallstoffe immer mehr zunehmen. Solche Altreifen enthalten im allgemeinen Metalldraht, z. B. Stahldraht, usw. Durch richtiges Steuern der Verbrennungsatmosphäre kann die Metallkomponente oxidiert und dispergiert werden, während die Gummikomponente der Altreifen verbrennt. Diese Reifen werden in einen Feuerraum bei 400 bis 900 ºC, vorzugsweise 700 bis 800 ºC in Gegenwart von Sauerstoff, Kohlendioxid und Dampf verbrannt.
In diesem Fall enthält die Luft zur Verbrennung vorzugsweise eine hohe Luftfeuchtigkeit, beispielsweise minde stens 60 % relative Luftfeuchtigkeit, und es ist effektiv, wenn der Verbrennungsatmosphäre bei Bedarf durch eine geeignete Einrichtung Wasser zugeführt wird.
Bei der oben beschriebenen Verbrennung werden durch die Zersetzung und andere Reaktionen des Gummis von Altreifen brennbare Gase erzeugt. Erfindungsgemäß werden diese brennbaren Gase mit anderen Brennstoffen zusammengeführt und wiederum auf 800 bis 900 ºC erwärmt, um in einen Wasserrohrkessel eingeführt zu werden, der als Wärmetauscher vorgesehen ist. Hierbei können verschiedene Arten von Brennstoffen, z. B. Schweröl, Leichtöl und Erdgas und dgl., hinzugegeben werden. Unter diesen Brennstoffen ist Schweröl angesichts der Verarbeitbarkeit und Handhabbarkeit der am meisten bevorzugte Brennstoff, der hinzugegeben wird.
Nachdem das Abgas durch den Wasserrohrkessel geströmt ist, hat sich seine Temperatur aufgrund des Wärmetauschvorgangs auf 180 bis 250 ºC verringert, und es wird in einen elektrischen Staubabscheider eingeführt. Im elektrischen Staubabscheider wird der Staub, der im Abgas enthalten ist, durch eine Koronaentladungselektrode aufgeladen, und der derartig aufgeladene Staub wird durch elektrische Kräfte angezogen, und zwar durch Coulombsche Kräfte, die zwischen dem Staub und der Staubabscheideelektrode wirken. Schließlich wird der aufgeladene Staub von der Staubabscheideelektrode festgehalten, um den effektiven Inhalt aufzufangen. Dies ist der Staubabscheidemechanismus des elektrischen Staubabscheiders.
Diese Schritte können durchgeführt werden, wenn die Installation des Kessels zum Verbrennen von Altreifen mit der bereits in Fig. 1 dargestellten Grundstruktur neu gestaltet wird.
Die Grundstruktur des verbesserten Kessels zum Verbrennen von Altreifen ist annähernd die gleiche, wie die der bereits vorgeschlagenen Installation, die in Fig. 1 dargestellt ist. Deshalb sind die gleichen Teile wie in Fig. 1 bezeichnet, und auf eine wiederholte Beschreibung wird hier verzichtet.
Die Erfindung wird durch Neugestaltung der Installation gemäß Fig. 1 realisiert. Nachstehend werden die Verbesserungen beschrieben.
Fig. 3A und 3B sind perspektivische, teilweise geschnittene Ansichten, die elementare Komponenten in der Nähe eines Gitter-Zwischenbodens in einem erfindungsgemäßen Kessel zum Verbrennen von Altreifen darstellen. In Fig. 3A sind ein Feuerraumboden 3 und ein Gitter-Zwischenboden 5 vorgesehen. Eine Brennkammer 8 und ein Ascheauffangraum sind mit einem zwischen ihnen befindlichen Gitter-Zwischenboden 5 ausgebildet. Jede Kammer hat eine Öffnung und ihren Deckel. Das heißt, die Brennkammer 8 hat eine Reifenbeschickungsöffnung 8A mit einem Deckel 8B, und der Ascheauffangraum 7 hat eine Ascheentnahmeöffnung 7A mit einem Deckel 7B. Das Bezugszeichen 14 bezeichnet einen Luftmantel. Die oben beschriebene Struktur ist die gleiche wie die der bekannten Installation. Nach dem Stand der Technik ist die Wand 25a des Ascheauffangraums 7 mit gemauerten Ziegelsteinen aufgebaut, wie in Fig. 3A dargestellt, wogegen die Wand 25b erfindungsgemäß, wie in Fig. 3B dargestellt, mit gießbarem Zement ausgebildet ist, um eine gießbare Struktur zu erzeugen.
Da gießbares Material porös ist, hat die Wand 25b, die durch die gießbare Struktur ausgebildet ist, wie in Fig. 3B dargestellt, einen konstruktiven Vorteil, nämlich daß das Auftreten von Rissen infolge von Wärmeausdehnung geringer ist im Vergleich zu der bekannten Ziegelsteinwand 25a. Ferner kann ein weiterer Vorteil der gießbaren Struktur erreicht werden, und zwar folgender. Feuchtigkeit wird nämlich in einer angemessenen Menge zugegeben, wenn Altreifen verbrannt werden. Die derartig zuzuführende Feuchtigkeit breitet sich im porösen Material der Wand 25b mit poröser gießbarer Struktur aus und bleibt in den Poren haften. Andererseits sammelt sich die Aktivkohle mit Metallstücken, die entstehen, wenn die Altreifen verbrannt werden, wie oben beschrieben, unter dem Gitter- Zwischenboden 5 oder im Ascheauffangraum 7 an. In diesem Fall wird eine entsprechende Feuchtigkeitsmenge kontinuierlich von der Innenseite der Poren im porösen Material der Wand 25b mit der gießbaren Struktur abgegeben, da die Poren Feuchtigkeit angesammelt haben. Infolgedessen kann Aktivkohle guter Qualität in einer großen Menge auf einfache Weise ohne eine positive Dampfaktivierung gewonnen werden. Dieser Vorteil kann bei der in Fig. 3A dargestellten Ziegelsteinwandstruktur nicht genutzt werden.
Als nächstes ist eine der erfindungsgemäßen Hauptverbesserungen des Kessels zur Verbrennung von Altreifen die Verwendung eines Trägheitstrockenstaubabscheiders als Trokkenstaubabscheider.
Fig. 4A ist eine perspektivische Ansicht, die elementare Komponenten in der Nähe eines Trockenstaubabscheiders 19 in der Vorrichtung darstellt, die bereits in Fig. 1 dargestellt worden ist. Hierbei bezeichnet das Bezugszeichen 18 ein Abgasrohr. Mit 18A bezeichnet ist ein Seitenrohr zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Staubabscheider 19 und einem nicht dargestellten Staubauffangbehälter 20 (siehe Fig. 1).
Fig. 4B ist eine schematisch dargestellte Schnittan sicht, die eine Innenstruktur des Trägheitstrockenstaubabscheiders 19 zur erfindungsgemäßen Verwendung darstellt. In Fig. 4B sind abweichend von dem in Fig. 2 dargestellten bekannten Trockenstaubabscheider 19 mehrere Zweigrohre 33 am vorderen Ende des Seitenrohres 18A ausgebildet, während eine perforierte Platte 32 so angeordnet ist, daß der Umfang der perforierten Platte 32 mit der Innenfläche des Staubabscheiders 19 in Berührung kommt, während ein Spalt 35 zwischen,den Enden der Zweigrohre 33 und der perforierten Platte 32 besteht.
Insbesondere sind Löcher mit einem Durchmesser von mehreren Millimetern nach einem gewünschten Muster auf der perforierten Platte 32 verteilt, während ein entsprechender Spalt 35 zwischen den Enden der Zweigrohre 33 und der perforierten Platte besteht, um einen Wirbelstron im Staubabscheider 19 zu erzeugen, um dadurch Staub aufzufangen. Das erfindungsgemäße System erreicht nicht nur die Wirkung des Staubabscheiders selbst, sondern ermöglicht auch die Einstellung einer Verbrennungsgeschwindigkeit von Altreifen in der Brennkammer 8 durch richtiges Steuern der Größe des Spalts 35. Infolgedessen wird es möglich, ein CO-CO&sub2;-Gleichgewicht in der Verbrennungsatmosphäre durch die kombinierte Wirkung der Einstellung der Verbrennungsgeschwindigkeit und des Einblasens von Wasser zur Einstellung der Feuchtigkeit zu steuern (wird später beschrieben).
Das CO-CO&sub2;-Gleichgewicht wird im Zusammenhang mit der Feuchtigkeit gesteuert, um optimale Bedingungen zur Förderung katalytischer Reaktionen des Oxidierens von Metalldraht zu ermöglichen, insbesondere von Stahldraht, der in Altreifen enthalten ist. Eine bevorzugte relative Feuchtigkeit beträgt 60 % oder mehr. Das heißt, das CO-CO&sub2;-Gleichgewicht wird durch Einstellung des Spalts 35 gesteuert, wobei die Feuchtigkeit berücksichtigt wird.
Um die Oxidation von Stahldraht usw. zu beschleunigen, der in Altreifen enthalten ist, ist es in diesem Fall effektiv, daß Altreifen vorher zu einer beliebigen Anzahl von kleinen Stücken zerkleinert werden, bevor sie der Brennkammer 8 des Kessels zur Verbrennung zugeführt werden. Dieser Vorgang verbessert ferner den Wirkungsgrad der oben beschriebenen katalytischen Funktion.
Fig. 5A und 5B sind perspektivische Ansichten von elementaren Komponenten zur Darstellung einer Wasserzuführeinrichtung, die eine weitere erfindungsgemäße Hauptverbesserung an Kessel zum Verbrennen von Altreifen ist.
Fig. 5A zeigt eine Umgebung eines Gebläses 22. In der Figur ist das Gebläse 22 mit einem Kanal 15 verbunden, während das Gebläse 22 selbst von einem Gebläsemotor 15A betrieben wird, um Luft in den Kanal 15 zu blasen. Erfindungsgemäß ist, abweichend von der bekannten Vorrichtung, die in Fig. 1 dargestellt ist, das Gebläse 22 mit einem rohrförmigen Körper 37 zur Zuführung von Wassernebel 38 zusammen mit Luft durch den Kanal 15 zur Brennkammer 8 versehen. Der Wassernebel 38 mit Luft wird von einem Ende 37A des rohrförmigen Körpers 37 zugeführt. Fig. 5B ist eine schematische perspektivische Ansicht des rohrförmigen Körpers 37, ein Element, das mit 39 bezeichnet ist, ist eine Armatureinrichtung zum Regulieren der Menge des Wassernebels 38 und der Menge der zugeführten Luft.
In diesem Fall kann eine bevorzugte Einrichtung, die bewirken soll, daß Wasser in einem Nebel in den rohrförmigen Körper 37 eintritt, so aufgebaut sein, daß beispielsweise eine perforierte Platte an einem Ende 37A angeordnet ist. Metallrohre, z. B. ein normales Stahlrohr, kann als das Material des rohrförmigen Körpers 37 verwendet werden.
Wenn Altreifen verbrannt werden sollen, können diese in bestimmten Fällen feucht sein, oder es kann Eis oder Schnee an ihnen haften, besonders in Winter. Auch in solchen Fällen, d. h. wenn die Reifen, die mit Wasser, Eis oder Schnee behaftet sind, verbrannt werden, ermöglicht es die oben beschriebene Anordnung, daß die Armatureinrichtung 39 zum Zuführen von Wassernebel 38 frei manipuliert werden kann, um die Feuchtigkeit in der Brennkammer 8 so zu steuern, daß die Oxidationsbedingungen für Stahldraht usw. und die Dampfzugabebedingungen zur Herstellung von Aktivkohle guter Qualität optimiert werden können. Dieses Merkmal wirkt sich auf die Verbesserung der Vorrichtung deutlich aus.
Als nächstes kann bei der Herstellungseinrichtüng für Aktivkohle Aktivkohle erfindungsgemäß mit nach Größe geordneter Verteilung gewonnen werden, indem ein elektrischer Staubabscheider zwischen dem Abgasrohr und einem Schornstein angeordnet wird.
Fig. 6 ist eine schematische, teilweise geschnittene Ansicht, die elementare Komponenten in der Nähe eines elektrischen Staubabscheiders in einem Kessel zur Verbrennung von Altreifen zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Aktivkohleherstellungseinrichtung darstellt.
In Fig. 6 bezeichnet das Bezugszeichen 18B ein Rauchableitungsrohr zur Verbindung des Abgasrohrs 18 mit einem Schornstein 41 über einen elektrischen Staubabscheider 40, der vor dem Schornstein 41 eingefügt ist.
Der elektrische Staubabscheider 40 besteht aus einer Entladungselektrode 42 und einer Staubauffangelektrode 43 und ist in einer teilweise geschnittenen Ansicht in Fig. 6 dargestellt. Die Entladungselektrode 42 wird mit einer hohen Spannung versorgt, um einen Koronastrom zu erzeugen, um Pulver und Staub im Abgas elektrisch aufzuladen. Dagegen dient die Staubauffangelektrode 43 dazu, das derartig aufgeladene Pulver bzw. den derartig aufgeladenen Staub aufzufangen und in Schichten anzuhäufen. In diesem Fall sammelt sich die Aktivkohle, die im Abgas enthalten ist, in dem oben beschriebenen Vorgang erfindungsgemäß an der Staubauffangelektrode 43. Mit 44 bezeichnet ist ein Vibrator bzw. Rüttler, der der Staubauffangelektrode Stöße zufügen soll. Der Vibrator 44 übermittelt intermittierende Stöße an die Staubauffangelektrode 43, um dadurch zu bewirken, daß die angesammelte Aktivkohle in einen Sammelbehälter 45 fällt. Auf diese Weise wird ein zugeführtes Gas Ex, das Aktivkohle enthält und durch das Rauchableitungsrohr 18B abgegeben wird, gereinigt, und das derartig gereinigte Gas Ex wird über den Schornstein 41 an die offene Luft abgegeben.
Mittlerweile geht man nach allgemeiner Kenntnis davon aus, daß kohlenstoffhaltige Substanzen, z. B. Aktivkohle, aufgrund des oben beschriebenen Mechanismus nicht von der Staubauffangelektrode adsorbiert werden können. Das heißt, die allgemeine Meinung ist die, daß die Aktivkohle, die durch die Verbrennung von Altreifen im oben beschriebenen Herstellungsverfahren erzeugt wird, nicht in einem elektrischen Trokkenstaubabscheider, z. B. einem Cottrell-Abscheider, abgeschieden werden kann.
Das Ergebnis des Experiments, das wir erzielt haben, führt zu einer ganz anderen Ansicht als der herkömmlichen. Der Mechanismus ist noch nicht geklärt, doch die Aktivkohle, die erfindungsgemäß gewonnen wird, kann effizient mit den elektrischen Staubabscheider aufgefangen werden. Dies sollte als ein neues, überraschendes Ergebnis, das unvergleichlich ist, betrachtet werden.
Nachstehend werden erfindungsgemäße Konfigurationen für die derartig gewonnene Aktivkohle ausführlich beschrieben.
Eines der markantesten Merkmale der erfindungsgemäßen Aktivkohle gegenüber der des Standes der Technik besteht darin, daß die Aktivkohle, wie sie vom elektrischen Staubabscheider aufgefangen wird, bereits nach Partikelgröße geordnet ist, ohne daß ein bestimmter Klassierschritt ausgeführt worden ist. Insbesondere liegt die aufgefangene Aktivkohle im wesentlichen in einen Maschengrößenbereich von 90 bis 110, wobei die Mitte der Verteilung bei einer Maschengröße von 100 liegt. Dies bedeutet direkt, daß es keine Notwendigkeit zur Durchführung eines komplizierten Klassierverfahrens gibt, und dadurch ist der Einfluß auf die Kosten natürlich groß.
Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Aktivkohle, das sich von den bekannten Aktivkohlen unterscheidet, besteht darin, daß die CEC (Basenaustauschkapazität) der erfindungsgemäßen Aktivkohle um ein Mehrfaches des Faktors 10 so groß ist wie die Aktivkohlen, die am Markt angeboten werden.
Insbesondere weist kommerziell gehandelte Aktivkohle, z. B. Kokusnußschalenkohle einen CEC-Wert von etwa 1 bis 7 Milligrammäquivalente auf 100 g Boden auf, wie bereits ausgeführt. Im Gegensatz dazu weist die Aktivkohle, die erfindungsgemäß gewonnen wird, einen CEC-Wert von 30 bis 40 Milligrammäquivalente auf 100 g Boden auf. Das heißt, der Wert erreicht tatsächlich eine Größe, die das Mehrfache des Faktors 10 so groß ist wie die der Aktivkohle am Markt.
Warum die erfindungsgemäße Aktivkohle einen so großen CEC-Wert aufweist, ist bisher nicht festgestellt worden, doch hat die erfindungsgemäße Aktivkohle ein extrem kleines spezifisches Gewicht im Vergleich zu denjenigen, die im allgemeinen verwendet werden. Dies bedeutet, daß die Größe der Poren in den porösen Aktivkohlepartikeln groß ist und das Hohlraumvolumen besonders groß ist. Dies kann als eine der Ursachen angenommen werden.
Da die erfindungsgemäße Aktivkohle einen großen CEC- Wert hat, kann eine große Menge der Düngemittelkomponente adsorbiert werden. Durch Nutzung des Vorteils der starken Düngemittelretentionsfähigkeit kann die Aktivkohle zur Verbesserung des Boden und anderen möglichen Anwendungen auf landwirtschaftlichem Gebiet verwendet werden. Die erfindungsgemäße Aktivkohle hat natürlich alle normalen Eigenschaften, die eine Aktivkohle haben sollte, z. B. Adsorptionsfähigkeit und andere Eigenschaften, deshalb kann die Aktivkohle für Anwendungen verwendet werden, bei denen bereits bekannte Aktivkohle verwendet worden ist. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Aktivkohle NOx und SO&sub2; im Abgas von Motoren mit einer hohen Rate adsorbieren. Ferner kann die Aktivkohle als Filtermaterial zu Verhinderung der Luftverschmutzung und somit des Auftreten von saurem Regen infolge der Luftverschmutzung verwendet werden. Da die Aktivkohle keine chemisch-toxischen Sübstanzen enthält, kann sie zur Modifizierung von Wasser verwendet werden, z. B. zur Reinigung von Wasser und zur Entfärbung von Wasser in Flüssen. Die erfindungsgemäße Aktivkohle eignet sich gut für allgemeine Verwendungen, z. B. für allgemeine Desodorierung, Adsorption usw.
Ein Beispiel für die erfindungsgemäße gewonnene Aktivkohle wird nachstehend anhand von Eigenschaften und Zusammensetzungen beschrieben.
(a) Eigenschaften
Spezifisches Gewicht: 0,32
Partikelgrößenverteilung: Maschengröße 90 bis 110 (99 %), Maschengröße 100 (50 % oder mehr)
Kationenaustauschkapazität (CEC): 35,3 Millimeteräquivalente/100 g (ausgezeichnete Düngemittelretentions fähigkeit)
Entfärbung (Methylenblau): extrem schnell (70 % des Farbstoffs oder mehr wird sofort entfärbt.)
Adsorptionsfähigkeit: Öl absorptionsfähig
Pilze absorptionsfähig
Ammoniakgeruch absorptionsfähig
Desodorierungsrate: extrem hohe Rate
(b) Anteile
Zn: 10 ppm
Pb: nicht ermittelt
As: nicht ermittelt
Cd: nicht ermittelt
Was die oben unter (a) dargestellten Eigenschaften betrifft, so zeigt die erfindungsgemäße Aktivkohle eine deutliche Überlegenheit in allen Eigenschaften gegenüber den Aktivkohlen am Markt. Demzufolge ist die erfindungsgemäße Aktivkohle offensichtlich besser. Was die unter (b) dargestellten Anteile betrifft, so wurde das Vorhandensein von Zn beobachtet, aber der Zn-Gehalt, so wie er oben angegeben ist, stellt kein Problem dar, wenn die Aktivkohle als Düngemittelretentionsmittel usw. verwendet wird. Im Gegenteil, in den westlichen Ländem wird nämlich eine sehr kleine Zn-Menge positiv als Medizin zur Verbesserung der Gesundheit angesehen oder an Rinder verfüttert. Als Alternative wird ein Düngemittel mit Zn auf Feldfrüchte versprüht. Das heißt, die Wirkung von Zn wird immer mehr anerkannt.
Die obige Beschreibung der Eigenschaften betraf die Aktivkohle, die mittels des elektrischen Staubabscheiders in erfindungsgemäßen Verfahren gewonnen worden ist. Doch, wie bereits ausgeführt, sammelt sich eine große Menge Aktivkohle guter Qualität in der Ascheauffangkammer unter dem Gitter- Zwischenboden im Kessel zur Verbrennung von Altreifen an, der als erfindungsgemäße Herstellungseinrichtung verwendet wird. Was die derartig gewonnene Aktivkohle betrifft, so kann nach Verarbeitung des Erzeugnisses durch Entfernen von Metallstükken mit einem Magnet oder anderen Einrichtungen, durch Klassieren mit Sieben, die Aktivkohle verschiedener Partikelgrößen gewonnen werden. Was die feinpulvrige Komponente betrifft, so kann das Pulver bei Bedarf für eine geeignete Verwendung zu Pellets geformt werden.
Die derartige gewonnene Aktivkohle hat viel bessere Eigenschaften im Vergleich zu einer am Markt angebotenen Aktivkohle. Der Vergleich ist in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1
Obwohl, wie aus den obigen Daten hervorgeht, die Aktivkohle, die mit dem elektrischen Staubabscheider gewonnen wird, einen deutlich großen CEC-Wert hat und die Partikel, so wie sie aufgefangen werden, im allgemeinen nach Partikelgröße geordnet sind, ohne daß ein Klassierverfahren erforderlich wäre, ist die Aktivkohle, die unter dem Gitter-Zwischenboden aufgefangen wird, in bezug auf die anderen Eigenschaften äquivalent zu der ersteren.
Wie bereits beschrieben worden ist, kann gemäß der Erfindung Aktivkohle, die eine nach Partikelgröße geordnete Verteilung und einen großen CEC-(Kationenaustauschkapazitäts-)Wert hat, ohne ein bestimmtes Klassierverfahren durchzuführen, mit Hilfe eines elektrischen Trockenstaübabscheiders in einem anderen Auffangmechanismus als dem herkömmlich bekannten gewonnen werden. Ferner kann der Kessel zum Verbrennen von Altreifen als Einrichtung verbessert werden, die die Erfindung in bezug auf ihren Verbrennungswirkungsgrad und ihre Aktivkohle-Produktionsausbeute realisiert. Die Wirkung der Verbesserung ist äußerst deutlich erkannbar und unvergleichlich.

Claims

1. Aktivkohle, dadurch gekennzeichnet, daß Partikelgröße von Aktivkohle im wesentlichen in einen Maschengrößenbereich von 90 bis 110 verteilt ist und die CEC (Kationenaustauschkapazität) innerhalb von 30 bis 40 liegt.

2. Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle mit den Schritten:

Verbrennen von Altreifen, die Metalldraht enthalten, bei 400 bis 900 ºC in Gegenwart von Sauerstoff, Kohlendioxid und Dampf;

Nacherwärmen der erzeugten brennbaren Gase bis zu 800 bis 900 ºC durch Zugabe eines weiteren Brennstoffs;

Bewirken eines Wärmeaustauschs des Abgases mit einem Wasserrohrkessel, so daß die Temperatur des Abgases auf 180 bis 250 ºC absinkt; und

Einleiten des Abgases mit einer Temperatur von 180 bis 250 ºC in einen elektrischen Staubabscheider, um Aktivkohle aufzufangen.

3. Vorrichtung zur Herstellung von Aktivkohle und mit einem Kessel zum Verbrennen von Altreifen mit:

einem Kesselaußengehäuse mit einer Reifenbeschickungsöffnung;

einer oberen Wasserkammer;

einer unteren Brennkammer;

einem Ascheauffangraum;

einem Gitter-Zwischenboden, der zwischen einem oberen Teil, der aus der Wasserkammer und der unteren Brennkammer besteht, und einem unteren Teil, der aus dem Ascheauffangraum besteht, angeordnet ist;

einer unteren Wasserkammer, die mit der oberen Wasserkammer in Verbindung steht;

einer obere Brennkammer, die mit der unteren Brennkanmer in Verbindung steht;

einer angemessenen Anzahl von geneigten Wasserrohren, die in der unteren Brennkammer angeordnet und mit der unteren Wasserkammer verbunden sind;

eine angemessene Anzahl von Feuerrohren, die in der oberen Wasserkammer angeordnet und mit der oberen Brennkammer verbunden sind;

wobei die obere Wasserkammer, die untere Brennkammer, der Ascheauffangraum, die untere Wasserkammer und die obere Brennkammer in dem Kesselaußengehäuse angeordnet sind;

einen Luftmantel, der an einer Seitenwand des Außengehäuses angeordnet ist;

einer angemessenen Anzahl von Windrohren zum Verbinden des Luftmantels und der unteren Brennkammer durch die untere Wasserkammer hindurch; und

einen Gebläse, das über einen Kanal mit dem Luftmantel verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände des Ascheauffangraums aus einer gießbaren Struktur bestehen, ein Trockenstaubabscheider, der mit einem Abgasrohr verbunden ist, das im hinteren Teil der Feuerrohre angeordnet ist, ein Trägheitsabscheider ist, das Gebläse über eine Ventileinrichtung mit einem rohrförmigen Körper zum Zuführen von Wassernebel verbunden ist und ein elektrischer Staubabscheider zwischen dem Abgasrohr und einen Schornstein vorgesehen ist.